Устройство для определения параметров капель дождя для испытаний материалов на дождевую эрозию в условиях ракетного трека и аэробаллистических стендов

Устройство предназначено для определения параметров капель дождя, в том числе создаваемых дождевальными установками и может быть использовано при трековых и аэробаллистических испытаниях материалов на дождевую эрозию. В защитном корпусе устройства, с приемным отверстием в виде щели изменяемой ширины, с одной стороны установлена скоростная цифровая видеокамера с источником света, с противоположной стороны фоновый экран. Скоростная видеокамера является регистратором капель. Устройство выполнено в виде перемещаемого автономного поворотного модуля. Применение устройства позволяет упростить конструкцию, расширить перечень определяемых параметров капель дождя, повысить точность и оперативность измерений, а также использовать устройство в разных точках ракетного трека или аэробаллистического стенда. 1 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к техническим средствам по определению параметров частиц и может быть использована при испытаниях материалов на дождевую эрозию в условиях ракетного трека или аэробаллистических стендов.

Известны устройства и приборы для определения размера частиц, основанные на способе улавливания капель дождя в поддоне с маслом [Авт.свид. СССР 702273, кл. G01N 15/00, 1979], на гидрофобную или полимерную подложку [Авт.свид. СССР 834461, кл. G01N 15/02, 1981], фоторегистрации частиц в источнике импульсного света [Авт.свид. СССР 382958, кл. G01N 15/02, 1973]. Определение параметров капель такими способами связано с высокой трудоемкостью, позволяет зарегистрировать всего один параметр - размер, и не обеспечивает достаточной точности и оперативности измерений.

Данные недостатки частично устранены в приборах, основанных на способе, при котором регистрация частиц производится фотоэлементом в луче света, формируемого фотоэлектрическим датчиком или лазером.

Известен измеритель параметров капель дождя [Авт.свид. SU 1793405 А1, кл. G01W 1/14, 1993], содержащий регистратор, на основе источника лазерного излучения с фотоприемником, заключенный в корпусе, на котором смонтированы наклоненные в сторону зоны измерения параллельные пластины. Определение параметров капель дождя в данном измерителе производится посредством фиксации тени от капель дождя, пролетающих в рабочей зоне приемного отверстия, а точность измерений повышается за счет применения регулярной системы наклонных пластин, обеспечивающей исключение попадания в рабочую зону брызг от соударения капель с поверхностью корпуса.

Вместе с тем известный измеритель не обеспечивает регистрацию всех параметров капель, подлежащих фиксации при эрозионных испытаниях материалов, используется в совокупности с устройствами обработки и отображения информации, ограничивая его свободное перемещение и ориентацию, которые необходимы в условиях ракетного трека или аэробаллистического стенда и не исключает погрешности измерений за счет брызг, создаваемых от соударения капель о дно заборной камеры.

Целью предлагаемой полезной модели является создание мобильного устройства более простой конструкции, обеспечивающего расширение перечня определяемых параметров капель, в т.ч. формы, направления движения, необходимых при эрозионных испытаниях материалов в условиях ракетного трека или аэробаллистических стендов и повышение точности и оперативности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство выполнено в виде перемещаемого, автономного и поворотного модуля, в конструкции которого в качестве регистратора частиц используется скоростная цифровая видеокамера, обработка данных с которой позволяет оперативно фиксировать форму, размеры, скорость и направление движения капель дождя в потоке. Необходимый для регистрации поток формируют изменением ширины заборной щели, образуемой двумя расположенными под острым углом к направлению потока створками, которые одновременно исключают попадание в рабочую зону брызг от соударения капель с поверхностью. Выполненное на дне корпуса отверстие исключает образование брызг и тем самым снижает погрешность измерений.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства.

В защитном корпусе 1 с приемным отверстием в виде щели изменяемой ширины 2, образуемой двумя шарнирно закрепленными на крышке створками, по одну сторону которой размещены скоростная цифровая видеокамера 4, используемая при проведении испытаний, с блоком подсветки 5 и питания 6, а по другую - фоновый экран 3. На дне корпуса выполнено отверстие 7 для отвода падающих капель.

Устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения от блока питания к блоку подсветки и на скоростную цифровую видеокамеру проводят ее фокусировку по плоскости направления движения капель дождя. Капли дождя, попадающие в приемное отверстие, подсвечиваются блоком подсветки на фоне экрана и регистрируются посредством цифровой видеозаписи в память камеры. Капли дождя вне зоны приемного отверстия отсекаются створками, расположенными под определенным углом атаки. Изменением положения створок регулируют необходимую ширину приемного отверстия. По результатам обработки видеозаписи определяют параметры капель в дождевом потоке.

Таким образом, устройство позволяет повысить точность и оперативность измерений, регистрировать форму, размеры, скорость и направление движения капель дождя в потоке, в том числе, создаваемом дождевальными установками, в любой зоне ракетного трека или аэробаллистического стенда, что наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым при испытаниях материалов на дождевую эрозию.

1. Устройство определения параметров капель дождя для испытаний материалов на дождевую эрозию в условиях ракетного трека и аэробаллистических стендов, содержащее защитный корпус с приемным отверстием капель дождя и регистрирующей аппаратурой, отличающееся тем, что в качестве регистратора используется скоростная цифровая видеокамера с источником света, установленные с одной стороны от приемного отверстия, с противоположной стороны установлен фоновый экран.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приемное отверстие выполнено в виде щели изменяемой ширины, а дно корпуса имеет отверстие для отвода падающих капель.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено в виде модуля перемещаемого вдоль испытательной зоны ракетного трека или аэробаллистической трассы с возможностью разворота модуля для ориентации приемной щели в разных направлениях.